|
电工学习网：www.diangon.com 关注电工学习网官方微信公众号“电工电气学习”，收获更多经验知识。 如何系统的从零开始学习PLC，我以自身的经历来说明下，对于刚毕业的同学来说，基础或者是理论都是有的，缺乏的就是实践，刚开始工作公司肯定没有大项目、新项目给你做，一般是拿以前的旧机器进行改造练手，一定要抓住这个机会，这个阶段没有什么压力，这里你可以随意拆下每个电气元件单独进行学习如何控制。本人也是从这个阶段走过来的，说实话这个时期很苦或者无奈，没有人会帮你所有的有关的资料都给自己去查网上找说明书、操作手册等等，这里学到的就是自己的。
PLC是自动化设备开发的核心，是工控中常用控制器，如何系统学习，按照从简单到难的阶段学习，可分为开关量学习、模拟量学习、通讯控制同时需要掌握上位机(人机界面)的设计。 
学PLC，最好是要有一定的二次电路基础，否则就无从谈起，然后需要从实践中来，边做边学，第三就是要有程序设计的理念和思路，这是大的学习思路，从实际操作上讲，可以分下面这么几步。
1.作为预备性的课程，需要具备二次（控制）电路原理知识，包括继电器控制电路的基本原理，常见的控制回路识图、画图的能力，最好有实际接线和调试的经验。这方面不是单纯可以靠看书掌握的，但是最好能找一本比如低压电器控制回路之类的书籍边看边实践。打好基础，掌握继电器、计数器、定时器这些基本概念。因为PLC从最初的设计理念上就是要替代和简化继电器线路的。
2.作为实物投资，个人建议买一个入门的PLC用来练手，这个成本我个人认为是值得付出的，有了实物在理解和练习上都要直观很多。从性价比和上手的难易程度看，西门子的小型PLC在工业市场始终占据着不可替代的地位。在当前的实际下，S7-200 smart或者S7-1200上手最好，这两者之中更推荐S7-1200，一方面因为和更高级的S7-1500都采用同样的TIA平台，另一方面TIA平台也是西门子软件大平台的发展方向（不过安装TIA要有心理准备，它可以让任意配置的电脑慢的惨不忍睹）。S7-200虽然应用广泛，但毕竟是落在时代背后一大截了。
3.基础篇，流行的教材中以廖常初的最为流行和通顺，正好他也是主要教西门子系列的（不确定是不是有1200系列的教材，我猜应该是有的。至少他的200和300系列的书都不错）。要了解PLC的基本结构，但是不要在这方面太过执着，适可而止的了解，或者说是基本了解、一知半解即可。在以后的应用中有足够时间可以深入了解；深入了解LAD梯形图的画法，对基本概念比如线圈、节点、计数器、定时器、移位、比较、计算、上升沿下降沿等等，务必要熟练掌握；对于其他类型的编程语言，如果有可能，最好能学习了解一下，比如STL或者FBD，这些并不是华而不实的炫技，而是一方面能加深对PLC的理解，第二能方便快速实现某些功能，第三能够很好的与高级文本语言相辅相成互相促进。4.学习方法上，如果能找到一个肯用实际项目带你的师傅是最好的，因为市面上关于PLC的教材基本上都是只教基本使用，完全没有涉及实际项目案例的。如果有机会（这个可能性很小）阅读一些优秀的程序，对自己编程习惯的提高和编程理念的提升都是很有帮助的。如果没有，那么就需要尽可能从教材中有限的案例比如跑马灯、红绿灯、流水线这些实验性质的案例中得到实践，自己动手接接线、写程序和调试，能自力更生把这些功能调试出来，再结合一些传感器，实现模拟量输入输出的功能，基本上基础就算打好了。
5.更高一些的使用技巧包括程序的组织和功能的实现两部分，程序组织方面，要试着理解FB、FC、DB这些块的功能，了解系统OB的含义和用法，尝试着把程序按照块来组织，通过调用减少重复工作，提高复用性，使程序更清晰可读，这是提高编程水平，组织大型程序的基础。功能实现方面，学习和了解一些常用的编程模式很有必要，比如顺序转换的编程结构，PID调节、步进电机控制等一些功能的原理、实现方法以及系统内置的工艺模块的用法，有可能的话尝试自己不用系统块写一个PID调节或者运动控制的功能，这些都是从熟手到高手的分水岭。我认识的很多工程师，都卡在这个关节到了技术瓶颈。这个瓶颈的形成有很多原因，平时项目用不到太多高级功能是一部分原因，但我个人认为主要还在于单纯从PLC角度学习的话，到一定程度上技术天花板的形成主要是看法和理念的限制，既然说到了PLC的学习，那么对这一个分水岭的突破也谈一下理解和看法。
6.越过分水岭。如果说PLC入门一端的基础是继电器组成的硬件回路，那么其通往高手之路的另外一端则与软件工程息息相关。虽然PLC是从继电器回路抽象出来的，但随着抽象完成，他也就成了一个软件的工程，而工程师们所做的PLC编程，本质上也就是软件设计的一种，从根本上，依然离不开软件工程的指导。diangon.com只是从事PLC程序设计的大部分是工程师，并不具备专业的软件工程训练，因此无法从认知上的到提高。FC、FB、DB这些块要实现的，也是软件工程中非常重要的逻辑和数据分离，模型与实例独立的思想，而被封装起来的工艺块，很多也已经是基于面向对象的思考方式编写出来的。因此，掌握软件工程的基本思路和方法，如果有可能，去学习一门高级语言，而不是纠缠在各种组态软件、触摸屏的软件使用和所谓的脚本编写上。这些软件是面向工程师设计的，但其对于个人认识和水平的提高意义及其有限。因此，掌握一门高级语言才是根本。我个人倾向于Python，因为人生苦短，需要Python这样高效率的语言，但是从上手难易程度和见效快的方面，还是推荐学习C#入手。
7.其他补充的技术和知识。除了软件工程，如果真的要想成为PLC高手，我想再没有比自己设计一款PLC更有挑战性的了。这包括：集成电路的设计和嵌入式系统软件设计，需要电子电路的基础和电路板设计的能力，需要编写一套可运行的嵌入式系统，同时需要一个PC端的编译器，把梯形图转换成PLC端嵌入式处理器可以理解的语言。这里面涉及到的学科和内容，我想都是一个自动化工程师在技术方面最全面的体现，能够做到这一步，我想就可以称得上是PLC专家了。
我们是维修电工不是电气工程师，找准了自己的位置，明确了方向。电气工程师不会去现场进行PLC接线，但是维修电工不仅要现场给PLC接线，而且还要掌握如何修改程序，我们就知道自己应该掌握哪些知识，应该从怎么学习PLC，我谈谈自己的看法。
第一，作为维修电工我们要从硬件开始学习，必须掌握PLC的I/O输入输出点,PLC的每个部位起什么作用的。在日常维修工作中，PLC外部最容易出现问题就是I/O点的损坏，需要更换到PLC的备用输入输出点。外部接线更改完成后，还需要更改PLC内部的程序的I/O点的的定义，我还需要掌握软件方面的知识。
三菱PLCFX2N接线端子功能介绍 
西门子S7-200PLC接线端子功能介绍
第二点，作为维修电工我们要从软件开始时学习，学习各种PLC编程软件里的上载和下载在哪里操作。在维修的工作中，PLC的I/O输入点外部更改后，内部的程序也需要修改，这个时候我们就需要把PLC的内部程序上载了，然后修改程序。修改完了，在下载到PLC的里。（每个品牌的PLC上传和下载都不一样，如果大家有兴趣可以留言，我们以后再分享如何进行PLC的上传和下载）。
第三点，作为维修电工我们要从PLC的硬件构造也要掌握，对我们以后维修工作中，PLC出现问题，需要简单的维修PLC有帮助。
1）、中央处理器（CPU）
一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。
与一般的计算机一样，CPU是整个PLC的控制中枢，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊的进行工作。CPU主要完成下述工作：
（1）接收、存储用户通过编程器等输入设备输入的程序和数据。
（2）用扫描的方式通过I/O部件接收现场信号的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据存储器中。
（3）诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
（4） PLC进入运行状态后，执行用户程序，完成各种数据的处理、传输和存储相应的内部控制信号，以完成用户指令规定的各种操作。
（5）响应各种外围设备(如编程器、打印机等）的请求。
PLC采用的CPU随机型不同而不同， 目前，小型PLC为单CPU系统，中型及大型则采用双CPU甚至多CPU系统。目前，PLC通常采用的微处理器有三种：通用微处理器、单片微处理器（即单片机）、位片式微处理器。
第四，作为维修电工我们要从PLC的编程语言也要掌握：
1、梯形图语言（LD）与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；电气设计人员易于掌握，目前在小型PLC上应用广泛！
2、指令表语言（IL）指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言，和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下，适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。目前基本上没什么人使用，但是我们也应该了解！
3、功能模块图语言（FBD）功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。 这是一种较新的编程方法，用方框图的形式来表示操作功能，类似于数字逻辑门电路的编程语言。有数字电路基础的人很容易掌握，由于功能模块图能够清楚表达功能关系，使编程调试时间大大减少。目前，这种语言是发展趋势，国际电工协会正在实施发展这种新式的编程标准，而且某些PLC制造厂家，已经在中型及大型PLC开始支持这种语言了！
4、顺序功能流程图语言（SFC），顺序功能流程图语言是为了满足结构化和标准化而设计的编程语言。对于负责的控制系统，内部联锁、互锁极其复杂的情况下，采用流程图语言可以很直观地看到设备的动作顺序。比较容易读懂程序，不同的人员都比较容易理解其他人编写的程序，因为程序按照设备的动作顺序进行编写，规律性较强，不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统。目前这种编程语言最适合从事工艺设计的工程技术人员，因此，它是一种效果显著、深受欢迎、前途光明的编程语言。
5、结构化文本语言（ST）结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高级语言的一种编程语言。在大中型的PLC系统中，常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用于其他编程语言较难实现的用户程序编制。这五种编程语言，我们必须应该要掌握就是梯形图，也是最容易掌握的编程语言。
从事维修工作十几年，我也是从一名普通的电工开始的，一步一步的走过来，这些都是我们这些年的总结出来的学习方法。当然大家如果想看什么其他的内容请写留言，我们会酌情考虑推出大家喜欢看的技术文章。有机会请不要干维修电工，维修电工一个需要不断学习的工作行业，干到老学到的。
电工学习网独家原创稿件，转载必须注明原文出处及原文链接，违者必究！
|
